如图6所示,水平光滑地而上停放着一辆质最为M的小车,小车左端靠在竖直墙壁上,其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的

如图6所示,水平光滑地而上停放着一辆质最为M的小车,小车左端靠在竖直墙壁上,其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道未端C处恰好没有滑出。重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,关于物块从A位置运动至C位置的过程,下列说法中正确的是()
A.在这个过程中,小车和物块构成的系统水平方向动量守恒
B.在这个过程中,物块克服摩擦力所做的功为
C.在这个过程中,摩擦力对小车所做的功为
D.在这个过程中,由于摩擦生成的热量为
donfz 1年前 已收到1个回答 举报

xjumahp3 幼苗

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D


分析:A、系统所受合外力为零时,系统动量守恒;

B、由动能定理或机械能守恒定律求出物块滑到B点时的速度,

然后由动量守恒定律求出物块与小车的共同速度,最后由动能定理求出物块克服摩擦力所做的功;

C、由动能定理可以求出摩擦力对小车所做的功;

D、由能量守恒定律可以求出摩擦生成的热量.

A、在物块从A位置运动到B位置过程中,小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力不为零,系统在水平方向动量不守恒,故A错误;

B、物块从A滑到B的过程中,小车静止不动,对物块,由动能定理得:mgR= mv 2 -0,解得,物块到达B点时的速度 ;在物块从B运动到C过程中,物块做减速运动,小车做加速运动,最终两者速度相等,在此过程中,

系统在水平方向动量守恒,由动量守恒定律可得mv=(M+m)v′,v′= ,以物块为研究对象,

由动能定理可得:-W f = mv′ 2 - mv 2 ,解得:W f =mgR- ,故B错误;

C、对小车由动能定理得:W f = Mv′ 2 = ,故C错误;

D、物块与小车组成的系统,在整个过程中,由能量守恒定律得:mgR=Q+ (M+m)v′ 2 ,解得:Q= ,D项正确;

故答案为:D.
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1年前

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